JP2021018213A - Water repellency detector - Google Patents
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Description
この明細書における開示は、車両のガラスにおける撥水性を検出する撥水性検出装置に関する。 The disclosure herein relates to a water repellency detector that detects water repellency in vehicle glass.
従来、車両のフロントガラスに付着した雨滴量をフロントガラスに照射した光の反射量に基づいて検出し、検出した雨滴量に応じてワイパーブレードの駆動を制御するワイパ装置が開示されている(たとえば特許文献1参照)。特許文献1に記載の雨滴検出装置では、フロントガラスの外面の撥水性の有無を検出し、撥水性の有無に応じてワイパ装置の動作を制御している。
Conventionally, a wiper device has been disclosed that detects the amount of raindrops adhering to the windshield of a vehicle based on the amount of light reflected on the windshield and controls the drive of the wiper blade according to the detected amount of raindrops (for example). See Patent Document 1). The raindrop detection device described in
特許文献1に記載の雨滴検出装置では、2つの雨滴検出手段を備えている。各雨滴検出手段は、撥水性が無い場合と撥水性がある場合とで雨滴による反射量が異なるように調整されており、一定時間の反射量の差に基づいて撥水性の有無を判断している。
The raindrop detecting device described in
しかし特許文献1の雨滴検出装置では、2つの雨滴検出手段が必要となり、部品点数の増加、体格が増加するという問題がある。
However, the raindrop detecting device of
そこで、開示される目的は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、簡単な構成で撥水性を検出することができる撥水性検出装置を提供することを目的とする。 Therefore, the object of disclosure is made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a water repellency detecting device capable of detecting water repellency with a simple configuration.
本開示は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。 The present disclosure employs the following technical means to achieve the aforementioned objectives.
ここに開示された撥水性検出装置は、車両(100)のウィンドシールド(11)の撥水性を検出する撥水性検出装置であって、ウィンドシールドの外面に付着した雨滴量を取得する雨滴量取得部(20)と、車両の速度を取得する速度取得部(20)と、取得した雨滴量の推移と車両の速度に基づいて、ウィンドシールドの撥水性の度合いを判定する撥水性判定部(23)と、を含み、撥水性判定部は、車両の速度が速くなるにつれて雨滴量の減少が多くなる場合、撥水性の度合いが高いと判定する。 The water repellency detecting device disclosed here is a water repellency detecting device for detecting the water repellency of the windshield (11) of the vehicle (100), and obtains the amount of raindrops adhering to the outer surface of the windshield. A water repellency determination unit (23) that determines the degree of water repellency of the windshield based on the transition of the acquired raindrop amount and the vehicle speed, and the speed acquisition unit (20) that acquires the speed of the vehicle. ), And the water repellency determination unit determines that the degree of water repellency is high when the decrease in the amount of raindrops increases as the speed of the vehicle increases.
このような撥水性検出装置に従えば、車両の速度と雨滴量の推移に基づいてウィンドシールドの撥水性の度合いが撥水性判定部によって判定される。雨滴は、撥水性が高いと、重力および風などによってウィンドシールド表面を移動しやすい。したがって撥水性が高い場合、車両の速度が速くなると、走行による風速によって雨滴の移動量が多くなる。逆に、撥水性が低い場合、車両の速度が速くなっても、雨滴が移動しにくいので移動量が少ない。このような雨滴の移動量は、雨滴量取得部が検出した雨滴量の推移によって取得することができる。すなわち車両が高速走行中に、雨滴量の減る量が多い程、移動量が多い。したがって撥水性判定部は、車両の速度が速くなるにつれて雨滴量の減少が多くなる場合、撥水性の度合いが高いと判定する。したがって雨滴量の推移を用いて、撥水性を高精度に検出することができる。このような撥水性検出装置は、物理的な構成は1種類の光量検出部が主なり、雨滴量取得部、速度取得部、および撥水性判定部は演算処理装置などによって実現される。したがって簡単な構成で撥水性を検出することができる。 According to such a water repellency detecting device, the degree of water repellency of the windshield is determined by the water repellency determining unit based on the transition of the vehicle speed and the amount of raindrops. When raindrops have high water repellency, they easily move on the windshield surface due to gravity and wind. Therefore, when the water repellency is high, the amount of movement of raindrops increases due to the wind speed due to traveling as the speed of the vehicle increases. On the contrary, when the water repellency is low, the amount of movement is small because raindrops are difficult to move even if the speed of the vehicle is increased. Such a moving amount of raindrops can be acquired by the transition of the amount of raindrops detected by the raindrop amount acquisition unit. That is, while the vehicle is traveling at high speed, the greater the amount of raindrops that decrease, the greater the amount of movement. Therefore, the water repellency determining unit determines that the degree of water repellency is high when the decrease in the amount of raindrops increases as the speed of the vehicle increases. Therefore, the water repellency can be detected with high accuracy by using the transition of the amount of raindrops. In such a water repellency detection device, the physical configuration is mainly composed of one type of light amount detection unit, and the raindrop amount acquisition unit, the speed acquisition unit, and the water repellency determination unit are realized by an arithmetic processing unit or the like. Therefore, water repellency can be detected with a simple structure.
さらに、ここに開示された撥水性検出装置は、車両(100)のウィンドシールド(11)の撥水性を検出する撥水性検出装置であって、ウィンドシールドを撮像する撮像部(60)と、撮像した雨滴の形状に基づいて、ウィンドシールドの撥水性の度合いを判定する撥水性判定部(23)と、を含み、撥水性判定部は、撮像された画像の雨滴の形状が円形状に近いほど、撥水性が高いと判定する。 Further, the water repellency detecting device disclosed here is a water repellency detecting device for detecting the water repellency of the windshield (11) of the vehicle (100), and includes an imaging unit (60) for imaging the windshield and an imaging unit (60). The water repellency determination unit (23) that determines the degree of water repellency of the windshield based on the shape of the raindrops is included, and the water repellency determination unit is such that the shape of the raindrops in the captured image is closer to a circular shape. , Judged as having high water repellency.
このような撥水性検出装置に従えば、雨滴の形状に基づいてウィンドシールドの撥水性の度合いが撥水性判定部によって判定される。雨滴の形状は、撥水性が高いと円形状に近い。したがって撥水性が高い場合、雨滴の形状が円形状に近くなり、逆に、撥水性が低い場合、雨滴の形状は円形状とは異なる形状に近くなる。このような雨滴の形状は、撮像部が撮像した画像によって取得することができる。したがって撥水性判定部は、撮像された画像の雨滴の形状が円形状に近いほど、撥水性が高いと判定する。したがって雨滴の形状を用いて、撥水性を高精度に検出することができる。このような撥水性検出装置は、物理的な構成は1種類の撮像部が主なり、撥水性判定部は演算処理装置などによって実現される。したがって簡単な構成で撥水性を検出することができる。 According to such a water repellency detecting device, the degree of water repellency of the windshield is determined by the water repellency determining unit based on the shape of the raindrop. The shape of raindrops is close to a circular shape when the water repellency is high. Therefore, when the water repellency is high, the shape of the raindrop is close to a circular shape, and conversely, when the water repellency is low, the shape of the raindrop is close to a shape different from the circular shape. The shape of such raindrops can be acquired from the image captured by the imaging unit. Therefore, the water repellency determining unit determines that the closer the shape of the raindrops in the captured image is to a circular shape, the higher the water repellency. Therefore, the water repellency can be detected with high accuracy by using the shape of the raindrop. In such a water repellency detecting device, the physical configuration is mainly composed of one type of imaging unit, and the water repellency determining unit is realized by an arithmetic processing unit or the like. Therefore, water repellency can be detected with a simple structure.
なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 The reference numerals in parentheses of the above-mentioned means are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
以下、図面を参照しながら本開示を実施するための形態を、複数の形態を用いて説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present disclosure with reference to the drawings will be described using a plurality of embodiments. In each embodiment, the same reference mark may be added to the portion corresponding to the matter described in the preceding embodiment, or one character may be added to the preceding reference code to omit the duplicated description. When a part of the configuration is described in each embodiment, the other parts of the configuration are the same as those in the previously described embodiment. In addition to the combination of the parts specifically described in each embodiment, it is also possible to partially combine the embodiments as long as the combination does not cause any trouble.
(第1実施形態)
本開示の第1実施形態に関して、図1〜図7を用いて説明する。本実施形態の車載検出装置10は、たとえば車両100のフロントガラス11に付着した雨滴11aを検出するレインセンサ12と、車両100周辺の日射量を検出する日射センサ13とが一体化されたものである。図1に示されるように、車載検出装置10は、フロントガラス11の車室側に設置されている。
(First Embodiment)
The first embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 7. The vehicle-mounted
車載検出装置10は、図2に示すように、車載制御装置20と通信する。車載制御装置20は、車載検出装置10および各部からの信号に基づいて制御対象、たとえばワイパー装置30を制御する。
As shown in FIG. 2, the vehicle-mounted
先ず、車載検出装置10に関して説明する。車載検出装置10は、レインセンサ12、日射センサ13、カバーハウジング14、回路基板15、および制御部16を備えて構成されている。レインセンサ12は、発光素子41、受光素子42および導光用レンズ部43を備えている。また、日射センサ13は、日射検出素子51および日射用導光部52を備えている。
First, the vehicle-mounted
カバーハウジング14は、車載検出装置10の外観をなすものである。カバーハウジング14は、レインセンサ12、日射センサ13、回路基板15および制御部16を収容するための筐体である。カバーハウジング14は、金属材料または樹脂材料から形成されている。カバーハウジング14を開口端側から底面側に見た平面形状は、例えば四角形状になっている。
The
また、カバーハウジング14は、フロントガラス11に固定されたブラケット17に取り付けられる。これにより、カバーハウジング14は、ブラケット17と共に収容体を構成する。ブラケット17は、例えば金属板が所定の形状にプレス加工されたものであり、接着剤等でフロントガラス11に固定されている。
Further, the
回路基板15は、レインセンサ12の発光素子41および受光素子42が実装されていると共に、日射センサ13の日射検出素子51が実装されたものである。回路基板15は、板状であり、例えばプリント基板である。
The
また、回路基板15は、コネクタ18および制御部16が実装されている。コネクタ18は、図示しない配線コネクタが接続される樹脂製の接続部品である。コネクタ18は、回路基板15に形成された回路に電気的に接続されるターミナル18aを有している。ターミナル18aはコネクタ18にインサート成形されている。回路基板15は、図3の下側がカバーハウジング14の開口端に向けられた状態でカバーハウジング14の底面側(図3の上側)に収容されている。
Further, the
制御部16は、記憶媒体に記憶されているプログラムを実行し、各部を制御する。制御部16は、レインセンサ12および日射センサ13の出力に基づいて、雨滴量および日射量を算出する。制御部16は、算出した雨滴量および日射量を車載制御装置20にコネクタ18を介して送信する。制御部16は、複数の電子部品は、例えばIC、抵抗素子、チップコンデンサ等によって構成される。
The
次に、レインセンサ12に関して説明する。レインセンサ12は、車両100のフロントガラス11に付着した雨滴11aを検出するように構成された雨滴11a検出装置である。車載検出装置10は、レインセンサ12に対して日射センサ13が一体化されたものである。
Next, the
発光素子41は、フロントガラス11に付着した雨滴11aを検出するための測定光を所定の検知エリア22に照射する発光装置である。検知エリア22は、フロントガラス11よりも十分に小さい大きさである。検知エリア22の大きさは、たとえば、ルームミラーをフロントガラス11に投影した大きさよりも小さい。発光素子41は、たとえばフロントガラス11に向かって発光する発光ダイオード(LED)によって実現される。制御部16は、発光ダイオードを駆動する駆動回路として機能する。制御部16は、発光ダイオードを例えばPWM制御する。制御部16は、パルス信号によって発光ダイオードを点滅させる。
The
受光素子42は、フロントガラス11の検知エリア22で反射した光を受光する受光装置である。受光素子42は、たとえば受光した光の強度を検出するフォトダイオード(PD)によって実現される。制御部16は、フォトダイオードの信号を増幅等する処理回路として機能する。受光素子42は、回路基板15の一面において、発光素子41に対して所定の距離だけ離れて実装されている。
The
導光用レンズ部43は、発光素子41から発せられた光をフロントガラス11に導くと共にフロントガラス11で反射した光を受光素子42に導くように構成されたものである。導光用レンズ部43は、カバーハウジング14に収容されている。導光用レンズ部43は、第1レンズ部44および第2レンズ部45を備えている。
The light
第1レンズ部44は、導光用レンズ部43のうち発光素子41の光を集光する部分である。第1レンズ部44は、発光素子41に対向している。第2レンズ部45は、フロントガラス11で反射した反射光を受光素子42に集光する部分である。第2レンズ部45は、受光素子42に対向している。
The
このような構成によって、発光素子41から照射した光は第1レンズ部44を介してフロントガラス11に導かれるとともにフロントガラス11で反射させられる。また、フロントガラス11で反射させられた光は第2レンズ部45を介して受光素子42に導かれる。雨滴11aがフロントガラス11に付着することによりフロントガラス11における光の屈折特性が変化するので、受光素子42で検出される光の強度が変化する。したがって、レインセンサ12は受光素子42が受光した光の強度に基づいてフロントガラス11に雨滴11aが付着したことを検出することができる。
With such a configuration, the light emitted from the
制御部16は、受光素子42から出力される検出信号に基づきフロントガラス11に付着した雨滴量を算出する。検知エリア22に雨滴11aが付着していないときにあっては、発光素子41から発光された測定光は、図3中の実線矢印で示すように進行し、そのほとんどがフロントガラス11によって反射され、受光素子42で受光される。しかし、検知エリア22に雨滴11aが付着しているときにあっては、発光素子41から発光された測定光の一部は、検知エリア22に付着した雨滴11aを介して図3中の破線矢印で示すように進行しフロントガラス11外へ出射するので、受光素子42により受光される光の量が減少する。検知エリア22に付着した雨滴量が多いほど、フロントガラス11外へ出射する光量が多くなり、受光素子42により受光される光の量が少なくなる。これにより、受光素子42による受光量に基づいて、検知エリア22に付着する雨滴11aの量を検出することができる。したがって検知エリア22に付着する雨滴量が多いほどレインセンサ12の検出信号は小さくなり、検知エリア22に付着する雨滴量が少ないほどレインセンサ12の検出信号は大きくなる。制御部16は、検出信号を雨滴量に対応した雨滴量信号に変換し、変換した算出結果を車載制御装置20に出力する。雨滴量信号は、雨滴量が多い程、値が多くなる形式である。
The
次に、日射センサ13に関して説明する。日射センサ13は、太陽光の日射量を検出するものである。日射センサ13を構成する日射検出素子51は、フロントガラス11に入射する日射光を受光することにより日射量を検出するものである。このような日射検出素子51は、たとえば受光した光の強度を検出するフォトダイオード(PD)によって実現される。制御部16は、フォトダイオードの信号に基づいて日射量を取得する処理回路として機能する。日射検出素子51は、回路基板15の一面のうちレインセンサ12の発光素子41と受光素子42との間に配置されている。
Next, the
日射用導光部52は、フロントガラス11に所定の仰角範囲で入射する日射光を日射検出素子51に導くものである。日射用導光部52は、日射検出素子51に対向するようにカバーハウジング14に収容されている。日射用導光部52は、第1レンズ部44と第2レンズ部45との間に配置され、第1レンズ部44および第2レンズ部45と一体に構成されている。
The solar
このような構成によって、日射用導光部52に導入された光は日射検出素子51に導かれる。日射量が多いと日射検出素子51の検出信号は大きくなる。したがって、制御部16は、日射検出素子51は受光した検出信号に基づいて、太陽光の日射量を検出する。制御部16は、検出信号を日射量に対応した日射量信号に変換して、車載制御装置20に出力する。日射量信号は、日射量が多くなる程、値が大きくなる形式である。
With such a configuration, the light introduced into the solar
日射用導光部52は、導光用レンズ部43と一体成形されている。したがって、導光用レンズ部43および日射用導光部52によって1つのレンズが構成されている。このレンズが、回路基板15から離間したフロントガラス11側に位置するようにカバーハウジング14に収容されている。さらに、レンズのうち第1レンズ部44、第2レンズ部45、および日射用導光部52が形成された側とは反対側は平面形状になっている。
The solar
さらに、図3に示されるように、レンズの平面部分にはシート19が貼り付けられている。シート19は導光用レンズ部43だけでなくフロントガラス11にも接触している。そして、導光用レンズ部43はシート19を介してフロントガラス11から光を取り込むようになっている。
Further, as shown in FIG. 3, a
次に、ワイパー装置30に関して図1および図2を用いて説明する。ワイパー装置30は、ワイパースイッチ31の操作ポジションに応じて、フロントガラス11に付着した雨滴11aを払拭するためにワイパーを動作させる。車載制御装置20は、ワイパー装置30が自動制御モード(AUTOモード)である場合に、車載検出装置10から取得した信号に基づいてワイパーの作動開始タイミングおよびワイパーの作動間隔を制御する。
Next, the wiper device 30 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The wiper device 30 operates the wiper to wipe off the
ワイパー装置30は、図1に示すように、ワイパースイッチ31、ワイパーモータ32、ワイパーブレード33およびリンク機構34とを含んで構成される。ワイパーモータ32は、駆動力を発生する駆動源である。リンク機構34は、ワイパーモータ32が発生する駆動トルクを往復運動に変換するとともにワイパーブレード33に伝達してワイパーブレード33に往復運動させる。ワイパーブレード33は、フロントガラス11上において往復払拭動作を行う。ワイパーブレード33の往復払拭動作は、車載制御装置20からワイパーモータ32に対し駆動指示信号が出力されることで実行される。
As shown in FIG. 1, the wiper device 30 includes a
ワイパースイッチ31は、自動車内の運転席に設置され、ワイパーブレード33の往復払拭動作の停止(OFFモード)、自動制御(AUTOモード)、低速動作(LOモード)、及び高速動作(HIモード)を、運転者の手動操作等により切替えるスイッチ機能を有している。ワイパースイッチ31は、たとえば4つの作動位置のいずれか1つに回動操作されることで、これら動作モードの1つが選択される。そしてワイパースイッチ31は、前述した4動作モードのうちの1つが選択されると、その選択された動作モードについての情報を車載制御装置20へ出力している。
The
車載制御装置20は、記憶媒体に記憶されているプログラムを実行し、各部を制御する。車載制御装置20は、少なくとも1つの演算処理装置(CPU)と、プログラムとデータとを記憶する記憶媒体とを有する。車載制御装置20は、たとえばコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって実現される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムおよびデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって実現される。
The in-
車載制御装置20は、車両100の各種センサからのセンサ信号が入力される。各種センサは、前述の車載検出装置10の他に、たとえばエンジンの水温センサ、車速センサ21、外気温センサおよび室内温度センサなどである。車載制御装置20は、取得したセンサ信号および各部の操作信号に基づいて、各部を制御する。したがって車載制御装置20は、車載検出装置10から雨滴量を取得する雨滴量取得部としても機能し、車速センサ21から車両100の速度を取得する速度取得部としても機能する。
The in-
車載制御装置20は、フロントガラス11の撥水性を検出する撥水性検出装置としての機能を有する。具体的には、車載制御装置20は、車両100の速度と雨滴量の推移に基づいて、フロントガラス11の撥水性の度合いを判定する撥水性判定部23を有する。
The in-
図4に示すように、撥水性が高い場合と低い場合とでは、検知エリア22に付着した雨滴11aの挙動が異なる。撥水性が高く、車両100の速度が速い場合には、検知エリア22から短時間で雨滴11aが移動するが、撥水性が低い場合には、車両100の速度が速くても検知エリア22に雨滴11aが留まる時間が長くなる。
As shown in FIG. 4, the behavior of the
また図5に示すように、撥水性が高くても、停車時には雨滴11aは検知エリア22に長く留まるが、走行時には走行風によって雨滴11aは移動しやすいので、検知エリア22から移動する。雨滴11aは走行風を受けると、撥水性が高い場合はフロントガラス11の表面に沿って上方に移動する。
Further, as shown in FIG. 5, even if the water repellency is high, the
また図6に示すように、雨滴量信号、すなわち受光素子42の検出信号は、時間の経過と共に変化する。雨が多い場合は、撥水性が低いと雨滴量信号は時間の経過と共に増加する。撥水性が低いと、検知エリア22から雨滴11aが移動しにくいので雨滴量信号が増加することなる。そしてワイパー装置30が動作することによって、再び雨滴量信号がゼロとなる。
Further, as shown in FIG. 6, the raindrop amount signal, that is, the detection signal of the
これに対して雨滴量が多い場合は、撥水性が高いと雨滴量信号は時間と共に増えるが一時的に減ることがある。撥水性が高いと、検知エリア22から雨滴11aが移動するので雨滴量信号が常に増加しないからである。そしてワイパー装置30が動作することによって、再び雨滴量信号がゼロになる。
On the other hand, when the amount of raindrops is large, if the water repellency is high, the amount of raindrop signal increases with time but may decrease temporarily. This is because if the water repellency is high, the
同様に、雨が少ない場合は、撥水性が低いと雨滴量信号は時間の経過と共に増加するが、増加の度合いが雨が多い場合に比べて少なくなる。雨が少ない場合は、撥水性が高いと雨滴量信号は時間の経過と共に増減を繰り返し、増加の度合いが雨が多い場合に比べて少なくなる。 Similarly, in the case of less rain, if the water repellency is low, the raindrop amount signal will increase over time, but the degree of increase will be less than in the case of heavy rain. When there is little rain, if the water repellency is high, the raindrop amount signal will repeatedly increase and decrease over time, and the degree of increase will be less than when there is a lot of rain.
このように撥水性と雨滴量信号の推移とは相関関係があり、車両100の速度も撥水性の度合いを判定する因子となる。撥水性判定部23は、たとえば撥水性の度合いを、たとえば複数のレベルで判定し、たとえばレベル1〜4の4段階で評価する。レベルが大きいと撥水性が高く、レベルが小さいと撥水性が低い。したがってレベル4だと撥水性が最も高く、レベル1だと撥水性が最も低い。
As described above, there is a correlation between the water repellency and the transition of the raindrop amount signal, and the speed of the
撥水性判定部23は、たとえば図7に示すような制御マップを用いて撥水性のレベルを判定する。撥水性判定部23は、車両100の速度と雨滴量信号の減少量を用いて撥水性のレベルを判定する。雨滴量信号の減少量は、単位時間当たりに雨滴量信号が減少した量の合計である。たとえば図6の場合は、減少量は、Δm1+Δm2となる。
The water
車載制御装置20は、ワイパースイッチ31からの信号を受けて、それに対応した駆動指示信号をワイパーモータ32へ出力する。すなわち、ワイパースイッチ31において選択されているポジションが、払拭動作の停止(OFFモード)ポジション、低速動作(LOモード)ポジションおよび高速動作(HIモード)ポジションである場合は、車載制御装置20は、それぞれの払拭モードを実行させるべくワイパーモータ32を駆動制御する。払拭モードは、ワイパーブレード33の往復払拭動作の間隔時間が異なる制御モードである。停止モード、低速モードおよび高速モードもユーザによって選択される。低速モードと高速モードとはモータの回転速度、すなわちワイパーブレード33の移動速度が異なっている。高速モードの方が低速モードよりも、ワイパーブレード33の移動速度が速く、往復払拭動作の間隔時間が短い。
The in-
車載制御装置20は、ワイパースイッチ31が自動制御モード(AUTOモード)に操作されると、雨滴量、撥水性レベルおよび車速に基づいてワイパーブレード33の払拭動作に係る払拭モードを判定する。そして車載制御装置20は、判定結果に基づいてワイパーモータ32に対して駆動信号を出力する。払拭モードは、間隔時間が、長い方から順に、例えば、7秒、5秒、3秒、2秒、1.5秒、0.5秒となっている。
When the
検出された雨滴量に基づいて、払拭モードが選択されるが、同じ雨滴量であっても、撥水性レベルが高く、車速が速い場合には、払拭動作の必要性が低下するので間隔時間を長く、たとえば7秒に設定する。また同じ雨滴量であっても、撥水性レベルが低い場合は、車速が速くても、払拭動作が必要性が高いので間隔時間を短く、たとえば3秒に設定する。 The wiping mode is selected based on the detected amount of raindrops, but even if the amount of raindrops is the same, if the water repellency level is high and the vehicle speed is high, the need for wiping operation is reduced, so the interval time should be increased. Set it long, for example 7 seconds. Even if the amount of raindrops is the same, if the water repellency level is low, even if the vehicle speed is high, the wiping operation is highly necessary, so the interval time is set short, for example, 3 seconds.
車載制御装置20は、撥水性レベルが低く、たとえば撥水性がレベル1と判定された場合は、撥水性を回復するために、撥水ウォッシャー液を噴射するように制御する。撥水ウォッシャー液は、撥水性を付与できる性能を有し、ウォッシャータンクに貯留されている。ウォッシャータンクは、図示しないが、例えば車両100のエンジンルーム内に搭載されている。そして、ウォッシャーポンプによってウォッシャータンク内のウォッシャー液が吸引され、加圧して噴射される。車載制御装置20は、ウォッシャーポンプを制御することで撥水ウォッシャー液を噴射する。
When the water repellency level is low, for example, the water repellency is determined to be
また撥水性判定部23は、撥水性レベルに応じて、レインセンサ12が検出した雨滴量を補正してもよい。雨滴量が同じであっても、撥水性レベルによって検知エリア22に付着する雨滴量が変化する。撥水性レベルが高いと、雨滴11aは検知エリア22で広がり難いので、フロントガラス11と雨滴11aと接触面積が小さくなる。したがって撥水性レベルが高くなると、同じ雨滴量であっても、検出信号が小さくなるおそれがある。したがって撥水性レベルに応じて、レインセンサ12が検出した雨滴量を補正することで、適切な雨滴量を取得することができる。
Further, the water
また車載制御装置20は、撥水性が付与された付与日時を記憶している。撥水性が付与された付与日時は、撥水ウォッシャー液が噴射された日時、または車両100メンテナンスで整備工場などで撥水性を有する塗膜が施工された日時である。撥水ウォッシャー液が噴射された付与日時は、車載制御装置20に自動的に記憶される。施工された日は、運転者や施工者が操作することによって入力される。
Further, the in-
また車載制御装置20は、付与日時からワイパーの払拭動作時間を記録する。車載制御装置20は、払拭動作時間を払拭モード毎に記録する。払拭動作時間が長くなると、フロントガラス11の塗膜が徐々に低下し、撥水性レベルが低下する。また払拭動作回数が増加すると、フロントガラス11の塗膜が徐々に低下し、撥水性レベルが低下する。払拭モード毎に払拭動作時間を記録することによって、払拭動作回数を算出することができる。したがって付与日時からの払拭動作時間に基づいて、撥水性レベルを補正する。これによって撥水性レベルの誤判定を減らすことができる。たとえば付与日時からの時間が短いにもかかわらず、撥水性レベルがレベル1と判定されたときは、車載検出装置10の故障のおそれがある。したがって他の検出値などと総合して、撥水性レベルを判定することができる。
Further, the in-
以上説明したように本実施形態の車載制御装置20は、車両100の速度と雨滴量の推移に基づいて、ガラスの撥水性の度合いを判定する撥水性判定部23を有する。そして車載制御装置20は、車両100の速度が速くなるにつれて雨滴量の減少が多くなる場合、撥水性の度合いが高いと判定する。雨滴11aは、撥水性が高いと、重力および風などによってガラス表面を移動しやすい。したがって撥水性が高い場合、車両100の速度が速くなると、走行による風速によって雨滴11aの移動量が多くなる。逆に、撥水性が低い場合、車両100の速度が速くなっても、雨滴11aが移動しにくいので移動量が少ない。このような雨滴11aの移動量は、レインセンサ12が検出した雨滴量の推移によって取得することができる。すなわち車両100が高速走行中に、雨滴量の減る量が多い程、移動量が多い。したがって車載制御装置20は、車両100の速度が速くなるにつれて雨滴量の減少が多くなる場合、撥水性の度合いが高いと判定する。これによって雨滴11aの移動量を用いて、撥水性を高精度に検出することができる。
As described above, the in-
このような車載制御装置20の撥水性判定部23は、物理的な構成はレインセンサ12が主となるので、既存のレインセンサ12と物理的な構成を変えることなく、実装することができる。したがって簡単な構成で撥水性を検出することができる。
Since the
また本実施形態では、フロントガラス11の内面に向けて光を照射する照射部として発光素子41と、フロントガラス11の内面に向けて照射された光の反射光の光量を取得する光量取得部として受光素子42を備える。そして受光素子42によって取得された光量に基づいて、フロントガラス11の外面に付着した雨滴量を制御部16が算出する。したがって制御部16は、雨滴量算出部として機能する。このように光学的に雨滴量を検出するので、簡単な構成でレインセンサ12を実現することができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに本実施形態では、検出された撥水性レベルは、ワイパー装置30の制御およびウォッシャー液の噴射制御に用いられているが、このような制御に限るものではない。たとえば検出した撥水性レベルを表示して、運転者に撥水性レベルの低下を報知してもよい。 Further, in the present embodiment, the detected water repellency level is used for controlling the wiper device 30 and controlling the injection of the washer fluid, but is not limited to such control. For example, the detected water repellency level may be displayed to notify the driver of the decrease in the water repellency level.
(第2実施形態)
次に、本開示の第2実施形態に関して、図8および図9を用いて説明する。本実施形態では、車載検出装置10Aがカメラ式である点に特徴を有する。前述の第1実施形態では、車載検出装置10は、発光素子41からの測定光を用いていたが、本実施形態では撮像部60を用い撥水性を判定している。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 8 and 9. The present embodiment is characterized in that the vehicle-mounted
具体的には、車載検出装置10Aは、撮像部60を備える。撮像部60は、フロントガラス11の車室側に設置されており、フロントガラス11の検知エリア22を撮像する。撮像部60は、撮像した画像データを車載制御装置20に送信する。
Specifically, the vehicle-mounted
車載制御装置20は、撮像した画像に基づいて雨滴量を判定する。車載制御装置20は、たとえば撮像した単位時間当たりの画像に雨滴11aが占める面積を演算し、面積が大きくなるにつれて雨滴量が多いと判定する。
The in-
また車載制御装置20は、撮像した画像に基づいて、雨滴11aの形状を取得する。そして車載制御装置20は、取得した雨滴11aの形状が円形状に近いほど、撥水性が高いと判断する。図7に示すように、撥水性が高い場合と低い場合とでは、雨滴11aの形状が異なる。したがって雨滴11aの形状を解析し、雨滴11aの外径のうち円弧が占める部分が大きい程、撥水性が高いと判断する。たとえば雨滴11aの外形のうち円弧が占める割合を係数として用い、係数が1なら全て円弧、すなわち円形状として撥水性レベルをレベル4とする。また係数が0に近いほど、撥水性レベルが低いと判定する。
Further, the in-
また前述の第1実施形態と同様に、撥水性のレベルによって検知エリア22に付着した雨滴11aの挙動が異なるので、雨滴11aの挙動も含めて撥水性のレベルを判断する。雨滴11aが検知エリア22から頻繁に移動する場合は、すなわち移動速度が速い場合には、撥水性が高いと判定し、雨滴11aが検知エリア22に留まる場合は撥水性が低いと判定する。移動速度は、車速によって異なるので、同じ車速において移動速度が速い場合に撥水性が高いと判定する。たとえば同じ車速において移動速度を4段階に区分しておき、移動速度が最も速い区分であると撥水性レベルをレベル4と判定する。
Further, as in the first embodiment described above, the behavior of the
また雨滴11aの外形で判定した撥水性レベルと、雨滴11aの移動速度によって判定した撥水性レベルとを合算した撥水性レベルで判定することによって、より細かく撥水性レベルと判定することができる。この場合、8段階の撥水性レベルで判定することができる。たとえば雨滴11aの形状で判定した撥水性レベルがレベル4、移動速度で判定した撥水性レベルがレベル3の場合は、レベル7として撥水性レベルを判定する。
Further, the water repellency level can be determined more finely by determining the water repellency level obtained by adding the water repellency level determined by the outer shape of the
このように本実施形態では、車載制御装置20は、撮像した雨滴11aの形状を撥水性を判定するパラメータとして用いている。したがってより撥水性の判定精度を向上することができる。
As described above, in the present embodiment, the in-
また本実施形態では、撮像された画像から雨滴11aの移動速度を取得し、同じ車速において雨滴11aの移動速度が速いほど、撥水性が高いと判定する。したがって雨滴11aの挙動に基づいた撥水性の判定精度も向上することができる。
Further, in the present embodiment, the moving speed of the
本実施形態の車載検出装置10は、雨滴量の検出に用いられているが、このような機能に限るものではなく、たとえば車両100の前方を撮影して運転状況を記録するドライブレコーダーの機能を併用してもよい。
The in-
(その他の実施形態)
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
Although the preferred embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present disclosure.
前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、本開示の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本開示の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。 The structure of the above-described embodiment is merely an example, and the scope of the present disclosure is not limited to these descriptions. The scope of the present disclosure is indicated by the description of the scope of claims, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the description of the scope of claims.
車両100のガラスは、車両100前方のフロントガラス11に限るものではなく、車両100後方のリアガラスであってもよい。またガラスに限られず、ウィンドシールドは、透光性を有する材料からなればよく、熱可塑性プラスチックなどのプラスチックであってもよい。
The glass of the
前述の第1実施形態において、車載制御装置20によって実現されていた機能は、前述のものとは異なるハードウェアおよびソフトウェア、またはこれらの組み合わせによって実現してもよい。車載制御装置20は、たとえば他の制御装置と通信し、他の制御装置が処理の一部または全部を実行してもよい。車載制御装置20が電子回路によって実現される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって実現することができる。
In the first embodiment described above, the functions realized by the in-
10…車載検出装置(撥水性検出装置,雨滴量取得部,速度取得部)
11…フロントガラス(ウィンドシールド) 11a…雨滴 12…レインセンサ
13…日射センサ 14…カバーハウジング 15…回路基板
16…制御部(雨滴量算出部) 17…ブラケット 18…コネクタ
18a…ターミナル 19…シート 20…車載制御装置(雨滴量取得部,速度取得部)
21…車速センサ 22…検知エリア 23…撥水性判定部 30…ワイパー装置
31…ワイパースイッチ 32…ワイパーモータ 33…ワイパーブレード
34…リンク機構 41…発光素子(照射部) 42…受光素子(光量取得部)
43…導光用レンズ部 44…第1レンズ部 45…第2レンズ部
51…日射検出素子 52…日射用導光部 60…撮像部 100…車両
10 ... In-vehicle detection device (water-repellent detection device, raindrop amount acquisition unit, speed acquisition unit)
11 ... Windshield (Windshield) 11a ...
21 ...
43 ... Light
Claims (5)
前記ウィンドシールドの外面に付着した雨滴量を取得する雨滴量取得部(20)と、
車両の速度を取得する速度取得部(20)と、
取得した雨滴量の推移と車両の速度に基づいて、前記ウィンドシールドの撥水性の度合いを判定する撥水性判定部(23)と、を含み、
前記撥水性判定部は、車両の速度が速くなるにつれて雨滴量の減少が多くなる場合、撥水性の度合いが高いと判定する撥水性検出装置。 A water repellency detecting device for detecting the water repellency of the windshield (11) of the vehicle (100).
A raindrop amount acquisition unit (20) for acquiring the amount of raindrops adhering to the outer surface of the windshield, and
The speed acquisition unit (20) that acquires the speed of the vehicle and
A water repellency determining unit (23) for determining the degree of water repellency of the windshield based on the acquired transition of the amount of raindrops and the speed of the vehicle is included.
The water repellency determining unit is a water repellency detecting device that determines that the degree of water repellency is high when the amount of raindrops decreases as the vehicle speed increases.
前記ウィンドシールドの内面に向けて照射された光の反射光の光量を取得する光量取得部(42)と、
前記光量取得部によって取得された光量に基づいて、前記ウィンドシールドの外面に付着した雨滴量を算出し、算出結果を前記雨滴量取得部に出力する雨滴量算出部(16)と、をさらに含む請求項1に記載の撥水性検出装置。 An irradiation unit (41) that irradiates light toward the inner surface of the windshield,
A light amount acquisition unit (42) that acquires the amount of reflected light of the light emitted toward the inner surface of the windshield, and a light amount acquisition unit (42).
A raindrop amount calculation unit (16) that calculates the amount of raindrops adhering to the outer surface of the windshield based on the light amount acquired by the light amount acquisition unit and outputs the calculation result to the raindrop amount acquisition unit is further included. The water repellent detection device according to claim 1.
前記ウィンドシールドを撮像する撮像部(60)と、
撮像した雨滴の形状に基づいて、前記ウィンドシールドの撥水性の度合いを判定する撥水性判定部(23)と、を含み、
前記撥水性判定部は、撮像された画像の雨滴の形状が円形状に近いほど、撥水性が高いと判定する撥水性検出装置。 A water repellency detecting device for detecting the water repellency of the windshield (11) of the vehicle (100).
An imaging unit (60) that images the windshield and
A water repellency determining unit (23) for determining the degree of water repellency of the windshield based on the shape of the imaged raindrop is included.
The water repellency determining unit is a water repellency detecting device that determines that the closer the raindrop shape of the captured image is to a circular shape, the higher the water repellency.
前記撥水性判定部は、撮像された画像から雨滴の移動速度を算出し、同じ車速において移動速度が速いほど、撥水性が高いと判定する請求項3に記載の撥水性検出装置。 Further including a speed acquisition unit (20) for acquiring the speed of the vehicle,
The water repellency detecting device according to claim 3, wherein the water repellency determining unit calculates the moving speed of raindrops from the captured image, and determines that the faster the moving speed is, the higher the water repellency is at the same vehicle speed.
前記撥水性判定部は、付与日時から前記ウィンドシールドの雨滴を払拭するワイパー装置(30)の動作時間が長くなるほど、撥水性が低くなるように補正する請求項1〜4のいずれか1つに記載の撥水性検出装置。 The date and time when the windshield is given water repellency is set in advance.
The water repellency determining unit is one of claims 1 to 4, which corrects the water repellency to decrease as the operating time of the wiper device (30) for wiping raindrops on the windshield increases from the date and time of application. The water repellency detector described.
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